论文 线型控制

1、悬臂施工线形控制研究与实践张震中铁二十局集团五公司【摘 要】本文根据广西南百高速镇流右江大桥施工要求，结合单位工程实际情况，对大桥线型进行理论计算，确定线控方案设计，施工过程中结合实际情况控制效果进行了认真分析，确定了影响线控效果的因素和应采取的相关措施，不断修正线控方案，对以后类似工程有很好的借鉴意义。【主题词】 悬臂梁 施工 线型控制 研究 实践1 工程概况K12+931.5镇流右江大桥上部构造为预应力砼连续刚构形式，跨径组合为82m145m82m，由左、右幅分离的两个单箱单室变截面刚构连续箱梁组成。其中0#、3#台顶设置支座，1#墩和2#墩顶与主梁固结。该桥位于直线段，竖向设R=2000

2、0m的凸型竖曲线。右江大桥主桥设计为悬臂挂篮施工，最大节段长度为4m，最大梁高8.2m，最大梁重156.4吨（5#段），底板宽度为7.6m，顶板宽度为15.18m（单箱单室），拟采用无平衡重贝雷梁挂篮悬臂施工。全桥共4个T构，每个T构对称有21个悬浇块。全桥采用8幅挂蓝组织平行施工。2 线型控制的基本原理线型控制的基本原理是: 根据计算提供的梁体各截面最终挠度变化值( 即竖向变形) 来设置施工预留拱度, 据此调整每段模板安装时的前缘标高( 注: 本文规定向下变形为正值, 向上变形为负值) 。用公式表示为: Hi=Hi+fi式中: Hi第i 梁段的实际底模标高Hi第i 梁段的设计标高fi综合考虑

3、各种因素的影响施工预留拱度影响挠度的相关因素较多, 主要如下:梁段混凝土的自重; 挂篮及梁上其他施工荷载;已张拉的预应力筋的预应力;合拢时释放的临时锚固支座的力;混凝土弹性压缩、收缩、徐变、预应力筋松弛、孔道摩阻应力损失等因素; 大自然的温度、湿度及风荷载等因素的作用引起的变形;桥墩变形、基础沉降、施工误差等。根据上述各种影响挠度的因素, 由设计计算出理论的预留拱度值，施工时根据实际情况和施工经验作出相应的调整。3 施工标高的确定施工时设计院已提供了各施工阶段累计挠度, 包括各施工阶段的恒、预应力和混凝土收缩徐变产生的挠度累计之和,还有1/2 静活载挠度、支座压缩及基础沉降、挂篮影响值( 包括

4、挂篮自重和钢模板的重量等) 。3.1设计标高: Hi=H0+Hi式中: H0墩顶0# 块标高 Hi梁体坡度引起的增减值3.2综合预留拱度: fi=fi1+ fi2+ fi3+ fi4+ fi5式中: fi1各施工阶段的累计挠度fi21/2 静活载挠度fi3支座压缩及基础沉降值fi4挂篮自重及钢模板重量等影响值fi5节段预留拱度3.3节段前端立模标高为:Hi=Hi+fi= H0+Hi+ fi1+ fi2+ fi3+ fi4+ fi54 数据整理、分析和调整4.1 调整方法合拢段悬臂端增加平衡配重;边跨合拢段施工中, 支架上边跨段与悬臂最后一段可能会出现少量偏差, 此时通过悬臂端配重大小进行微调。

5、 考虑梁段及挂篮自重计算立模标高截面预抛高值计算表截面号梁顶设计标高 (m)恒载抛高(mm)活载抛高(mm)预设拱度(mm)挂蓝弹性变形(包括吊杆)(mm)计算预抛高(mm)1297.40627.79.1446.414.697.841397.42822.328.434015.486.151497.44920.897.643416.378.831597.4717.296.8128.317.269.61697.4914.355.9523.115.6591797.50711.095.2218.916.451.611897.5238.284.51517.345.081997.5396.083.811.

6、518.239.582097.5544.483.128.319.235.12197.5693.352.485.616.828.232297.5812.811.983.617.525.892397.5932.691.5218.624.792497.6042.91.040.82024.742597.6153.90.620.100A97.6335.430.1100025A97.6517.770.89008.6624A97.669.221.510.82031.5323A97.66911.532.182.418.634.7122A97.67814.242.914.517.539.1521A97.6861

7、7.443.697.216.845.1320A97.69521.874.7110.919.256.6819A97.70426.875.8115.218.266.0818A97.71332.566.992017.376.8517A97.72138.948.2525.216.488.7916A97.72845.859.593115.6102.0415A97.73653.0811.2438.217.2119.7214A97.74360.9612.974616.3136.2313A97.7566.6214.7754.315.4151.0912A97.75676.2916.6263.114.6170.6

8、15 施工时线型测量控制实际操作5.1 箱梁施工测量网的建立5.1.1 为预应力混凝土箱梁悬臂浇筑施工服务的测量控制网建立在各墩的承台上，而后根据施工的进度安排将承台上的控制点转移到各自的 0号块上。如图15.1.2 平面控制网由桥面中轴线组成，平面控制网采用全站仪建立。5.1.3 高程控制网依托已建立的控制网点，采用二等水准测量的方法，变换仪器高法，先在各桥墩承台上各设一个高程控制点，箱梁0号块竣工后，用水准仪加悬挂钢尺的方法移至0号块顶面上或用全站仪建立。0号块上的水准点即为箱梁悬臂浇筑施工的高程控制点。图1 0号块顶面测量基准点布置示意5.1.4 箱梁的各悬臂施工梁段的测点布置见图2。图

9、2 悬浇阶段梁测点布置示意5.2 测量监控实施内容5.2.1 灌注混凝土节段前端底模板标高测量：根据监控单位提供的瞬时立模标高( 应包含挂篮变形值)进行测量, 确定浇筑节段前端底模高程。5.2.2 在待浇梁段端预埋观测桩：预埋观测桩是为了观测浇筑混凝土前后的高程变化, 确定实际预抬值, 为以后梁段的立模标高设计提供参考依据。在浇筑混凝土前预埋好观测桩, 测量灌筑混凝土前观测桩顶的高程。5.2.3 灌注混凝土前测量：测量待浇梁段、已浇梁段各观测桩顶的标高。5.2.4 灌注混凝土后测量：梁面混凝土标高以立模时标高进行控制, 不得在混凝土快浇筑完时用水准仪控制标高; 混凝土浇筑完毕后测量各梁段观测桩

10、顶的标高, 以便于比较浇筑混凝土前后各梁段的高程变化, 为以后待浇梁段的立模标高设计提供参考依据。5.2.5 预应力张拉前的测量：测量各梁段在预应力张拉前的高程, 为预应力张拉后的测量提供初始值, 以确定预应力张拉对各梁段高程的影响量。5.2.6 预应力张拉后的测量：测量各梁段在预应力张拉后的高程, 确定预应力张拉对各梁段高程的影响值。5.2.7 移动挂篮后观测：测量移动挂篮后各梁段的高程。以上7 个观测监控测量是一梁段在浇筑混凝土前后的测量过程。每循环浇筑一梁段均要进行以上7 个监控测量步骤,并做好观测记录, 为施工、设计线型控制提供依据。实际测量值要与理论计算值进行比较, 发现问题随时修正

11、。各梁段标高测量及模板的调校时间均宜安排在清晨(6:008: 00), 若未在此时间内校模, 要进行时间温度修正模板高程值。将实际测量结果与设计院提供的理论成果相比, 发现问题组织进行分析, 找出其中的偏差, 进行纠偏处理。全桥线型控制的较好, 成桥后观测与理论线型偏差最大仅6mm。全桥合拢后梁顶高程误差值见下表截面号梁顶设计标高 (m)全桥合拢后梁顶实测标高(m)误差(m)备注1297.40697.41-0.0041397.42897.43-0.0021497.44997.4430.0061597.4797.4670.0031697.4997.4850.0051797.50797.5030.

12、0041897.52397.5190.0041997.53997.53902097.55497.555-0.0012197.56997.56902297.58197.582-0.0012397.59397.5890.0042497.60497.605-0.0012597.61597.617-0.002A97.63397.636-0.00325A97.65197.6460.00524A97.6697.6590.00123A97.66997.674-0.00522A97.67897.683-0.00521A97.68697.688-0.00220A97.69597.698-0.00319A97.70497.705-0.00118A97.71397.718-0.00517A97.72197.723-0.00216A97.72897.7220.00615A97.73697.741-0.00514A97.74397.7410.00213A97.7597.752-0.0